распределение давления на грунт и объединяет звенья трубы в продольном направлении.
16.1.2. Конструкция оголовков
Оголовки – это входная и выходная части трубы. Они предназначены для обеспечения плавного входа и выхода водного потока и поддержания откосов насыпи против смещения.
Из всех типов оголовков наилучшие условия протекания воды обеспечивает раструбный оголовок. Он состоит из откосных крыльев (стенок), портальной стенки и примыкающего к ней оголовочного звена (см. рис. 2.105). В выполняемой работе рассматриваются конические оголовочные звенья.
Конические оголовочные звенья разработаны для одноочковых и многоочковых труб отверстием 1,0; 1,25; 1,5 и 2,0 м. Изготовляются они из бетона класса
В25. Длина для всех конических звеньев равна 1,32 м. |
|
И |
ле- |
Под конические звенья оголовков устанавливают соответствующие |
кальные блоки фундамента. Криволинейная поверхность такого лекального блока аналогична поверхности конического звена при параллельности боковых граней блока. Длина их принята равной длине конического звена 1,32 м.
тальной стенки имеется уступ в сторону Дтрубы для увеличения устойчивости стенки.
Портальная стенка состоит из блока прямоугольного очертания с про-
няемые в оголовках отверстием от 1,0Адо 2,0 м. Верхняя грань откосных стенок наклонена параллельно уклону откоса насыпи.
емом, соответствующим отверстию оголовочного звена. В нижней части пор-
Блоки откосных крыльев представляют собой откосные стенки, приме-
Откосные и портальные стенки заглубляются в грунт и устанавливаются
на гравийно-песчаную смесь, которой заменяют грунт на 0,25 м ниже глубины |
|
промерзания. |
б |
и |
|
16.1.3. опряжениеСпортальной и откосной стенок.
Укрепление насыпи
Откосные стенки оголовков располагаются под углом 20 к продольной оси трубы (рис. 2.107). Над портальной стенкой засыпают грунтом горизонтальную площадку, называемую бермой. Длина ее принимается ≥ 80 см.
Откосные стенки торцами упираются в опорные брусья типа У1(40х147х50)см. Верх берм, откосы насыпи, входная и выходная площадки укрепляют монолитным бетоном класса В 20 по слою гравийно-песчаной подготовки.
Для уменьшения энергии потока воды из трубы на расстоянии 4,20 м от торцов откосных стенок должна быть сделана гасящая траншея. Укрепление русла и откосов насыпи обязательный конструктивный элемент при сооружении водопропускных труб.
188
коническое звено оголовка – № 27;
лекальные блоки фундамента под цилиндрические звенья средней части трубы № 4, 4а, 5;
лекальные блоки фундамента под конические блоки оголовка № 24;
портальная стенка – № 35;
откосные стенки № 39 пл.
Длина трубы L |
зависит от ширины земляного полотна В, высоты насы- |
||||||||||||
пи Н и уклона откоса насыпи. Расположение |
лотка трубы в работе условно при- |
||||||||||||
нято горизонтальным. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для всех вариантов задания принимаются уклон откосов насыпи, |
равный |
||||||||||||
1 : 1,5, ширина земляного полотна В = 12 м (рис. 2.108). В этом случае ширина |
|||||||||||||
земляного полотна по низу (по подошве насыпи) будет увеличена на полторы |
|||||||||||||
высоты насыпи с каждой стороны, и, следовательно, |
|
|
|
|
|
||||||||
|
Lзем. пол. по подошве = В + ЗН; |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Lзем. пол. по подошве = 1200 см + 3 х 270 см = 2010 см. |
|
|||||||||||
|
Бровка |
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
Откос |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Берма |
|
|
|
|
1200 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
> |
1 |
35 |
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
№35 |
|||
|
|
|
Секция |
|
|
.5 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Звено |
|
|
|
|
№39П |
||
270 |
|
|
№13Б №13АБ №13Б №13Б №13Б №13Б №13Б |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
№27 |
№27 |
|
|
|
|||||||
L р.ср. L г.ср. |
|
№24 |
б |
|
|
|
№24 |
|
|
|
|
||
|
|
№5 |
|
№5 №5 №4а |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входной оголовок |
|
Средняя часть трубы |
Выходной оголовок |
|
||||||||
|
С |
|
|
Lp - длина трубы |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Рис. 2.108. Схема расположения конструктивных элементов трубы |
|
|||||||||||
В эту величину входят длины средней части трубы, входного и выходного оголовков. Расчетная длина оголовка (см) определяется выражением
Lр. ог = l + 35 + g + 1 +1,
где l – длина оголовочного звена;
191
35 – толщина портальной стенки (постоянная для всех вариантов); |
||||
g длина входной и выходной площадок; |
|
|
||
1 – толщина шва между оголовочным звеном и портальной стенкой, см; |
||||
1 – толщина шва между портальной и откосными стенками, см. |
||||
Рассмотрим на рис. 2.109 блок №27 (оголовочное звено) с указанием гео- |
||||
метрических характеристик заданного примера. Из |
рис. 2.102 видно, что все |
|||
длины конических звеньев равны 132 см. |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
10 |
|
|
|
|
100 |
|
|
|
120 |
10 |
|
132 |
|
0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
И |
|
|
Рис. 2.109. Блок № 27 |
|
||
Аналогично изучим формы и размерыДпортальной стенки и откосных сте- |
||||
нок (см. рис. 2.103). Так, для |
лока № 35 портальной стенки габаритные размеры |
|||
293, 142 и 68 см; для откосных стенок – блок 39 ПЛ, габаритные размеры 247, |
||||
220 и 30 см. |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
Размерные числа, проставленные на рис. 2.102, 2.103, 2.104 на изображе- |
||||
|
б |
|
|
|
ниях блоков, принимаются постоянными для всех номеров блоков. |
||||
В расчет длины оголовка вводится длина входной (выходной) площадки, |
||||
находящейся между откоснымиистенками (рис. 2.110). |
|
|||
Эта величина g приведена в табл. 2.5 в зависимости от диаметра трубы. В |
||||
рассматриваемом примере для трубы диаметром |
1,0 м величина g = 178 см. |
|||
С |
|
|
|
|
Оголовочное звено |
2 |
|
|
|
0 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g=178 |
Площадка |
|
Портальная стенка |
|
|||
|
|
|
||
|
|
|
Откосная стенка |
|
Рис. 2.110. Длина выходной площадки
192
Таким образом, расчетная длина оголовка
L р. ог = 132 + 35 + 178 + 1 + 1 = 347 см.
Геометрическая длина средней части трубы определяется как
L г. ср = L зем. пол. по подошве – 2 р. ог.
L г. ср = 2010 – 2 х 347 = 2010 – 694 = 1316 см.
Геометрическая длина средней части трубы величиной 1316 см по вариан-
ту может быть набрана цилиндрическими звеньями № 13-Б длиной 100 см и |
|
№ 13а –Б длиной 150 |
см. |
Учитывая, что |
рекомендуется применять секции, состоящие из трех звень- |
ев метровой длины и наличия двух швов, определяем количество секций в средней части трубы:
L г. ср : 302 = 1316 : 302 = 4 секции и остаток 108 см.
Участок длиной 108 см может быть заполнен звеном № 13-Б длиной 100 см. Ниже приводится расчетная компоновочная схема секций и звеньев с учетом деформационных швов (рис. 2.111).
|
Шов между оголовочным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
звеном и секцией |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шов между секциями |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
302 |
|
|
302 |
|
|
|
302 |
|
|
|
302 |
|
3 |
100 |
|
3 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1326 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Рис. 2.111. Компоновочная схема средней части трубы |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Тогда расчетная длина средней части трубы определяется следующим об- |
|||||||||||||||||||||||||||||
разом: |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
L р. ср = 4 х 302 + 100 + 6 х 3 = 1326 см. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
При этом должно быть соблюдено условие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L р. ср |
L г. ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Итак, расчетная длина трубы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
L р = L р. ср + 2 L р. ог.
L р = 1326 + 2 х 347 = 1326 + 694 = 2020 см.
L р L зем. пол. по подошве = 2020 – 2010 на 10 см.
193
За счет полученной разницы в 10 см между длиной трубы и шириной насыпи земляного полотна по подошве левый оголовок выдвигается за пределы насыпи.
Исходя из полученного расчета трубы из заданных лекальных блоков фундамента № 4, 4а и 5 под цилиндрические звенья (см. рис. 2.104), выбираем по два блока № 5 длиной 150 см, перекрывающих длину каждой секции, и блок № 4а для установки звена 13-Б.
Для оголовочных конических звеньев предназначены лекальные блоки № 24 той же длины в 132 см (см. рис. 2.104).
Все данные и расчет длины трубы конкретного варианта задания должны быть сведены в таблицы (рис. 2.112).
Размеры гасящей траншеи, опорных брусьев У 1, укрепление русла бетоном класса В 20, а также все проставленные размерные числа на образце (см. рис. 2.112) применительны для всех вариантов. Размеры, проставленные в буквенном выражении, определяются по варианту в табл. 2.5.
|
Параметры для вычерчивания трубы |
Таблица 2.5 |
|||||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
Отверстие d |
|
|
Обозначение |
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
100 |
|
|
125 |
150 |
|
а |
|
|
142 |
|
|
176 |
210 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
б |
|
|
350 |
|
|
|
|
250 |
|
|
300 |
|
b1 |
|
и |
А |
|
690 |
||
|
|
550 |
620 |
||||
g |
С |
178 |
|
|
226 |
274 |
|
|
|
|
|
|
|
||
c |
|
|
126 |
|
|
160 |
194 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
c1 |
|
|
250 |
|
|
320 |
398 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
|
62 |
|
|
80 |
97 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
230 |
|
|
250 |
280 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
n1 |
|
|
140 |
|
|
180 |
210 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
247 |
|
|
279 |
311 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
P1 |
|
|
293 |
|
|
325 |
357 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
220 |
|
|
270 |
323 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
300 |
|
|
370 |
450 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
194
Таблица 2.6
Варианты задания
Номер |
|
Отверстие |
|
Высота |
|
Глубина |
|
|
Номера звеньев трубы |
|
Номера лекальных блоков |
Номер |
|
Номер |
||||||||
вари- |
|
трубы, м |
|
насыпи, м |
|
промерза- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фундамента |
порталь- |
|
откос- |
|||
анта |
|
|
|
|
|
ния, м |
|
цилиндрическое |
оголовочное |
|
под цилиндри- |
|
под оголо- |
ной стен- |
|
ной |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
звено средней час- |
звено кони- |
|
ческое звено |
|
вочное |
ки |
|
стенки |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ти трубы |
ческое |
|
средней части |
|
звено ко- |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трубы |
|
ническое |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
5 |
|
|
|
6 |
7 |
|
8 |
9 |
10 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|||||||||
А |
|
1,0 х 1 |
2,7 |
2,4 |
|
|
13-Б; 13а -Б |
|
27 4; 4а; 5 |
24 |
35 |
|
39 пл |
|||||||||
1 |
|
1,5 х 1 |
4,3 |
1,2 |
|
|
16; 16а |
|
29 |
|
8; 8а; 9 |
26 |
37 |
|
41 пл |
|||||||
2 |
|
1,25 х 1 |
3,2 |
2,2 |
|
|
б |
|
28 |
|
6; 6а; 7 |
25 |
36 |
|
40 пл |
|||||||
|
|
|
14; 14а |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
||||||||
3 |
|
1,5 х 1 |
3,4 |
2,5 |
|
|
17; 17а |
29 |
|
8; 8а; 9 |
26 |
37 |
|
41 пл |
||||||||
4 |
|
1,25 х 1 |
4,4 |
1,3 |
|
|
15; 15а |
|
28 |
|
6; 6а; 7 |
25 |
36 |
|
40 пл |
|||||||
5 |
|
1,5 х 1 |
3,8 |
1,4 |
|
и |
|
|
|
29 |
|
8; 8а; 9 |
26 |
37 |
|
41 пл |
||||||
|
|
|
16; 16а |
|
|
|
||||||||||||||||
6 |
|
1,0 х 1 |
2.8 |
2,5 |
|
|
13Б; 13 |
а |
|
27 |
4; 4 |
а |
; 5 |
24 |
35 |
|
39 пл |
|||||
|
|
|
|
А-Б |
|
|
||||||||||||||||
7 |
|
1,5 х 1 |
4,6 |
1,2 |
|
|
17; 17а |
|
29 |
|
8; 8а; 9 |
26 |
37 |
|
41 пл |
|||||||
8 |
|
1,25 х 1 |
4,2 |
|
С |
|
15; 15а |
|
28 |
|
6; 6а; 7 |
25 |
36 |
|
40 пл |
|||||||
|
1,8 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
9 |
|
1,0 х 1 |
3,4 |
2,0 |
|
|
13Б; 13а-Б |
|
27 |
|
4; 4а; 5 |
24 |
35 |
|
39 пл |
|||||||
10 |
|
1,5 х 1 |
4,8 |
1,5 |
|
|
17; 17а |
|
29 |
|
8; 8а; 9 |
26 |
37 |
|
41 пл |
|||||||
11 |
|
1,25 х 1 |
4,0 |
1,2 |
|
|
14; 14 |
а |
|
28 |
6; 6 |
а |
; 7 |
25 |
36 |
|
40 пл |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
12 |
|
1,0 х 1 |
3,5 |
2,2 |
|
|
13Б; 13а-Б |
|
27 |
|
4; 4а; 5 |
24 |
35 |
|
39 пл |
|||||||
13 |
|
1,5 х 1 |
4,5 |
1,7 |
|
|
16; 16а |
|
29 |
|
8; 8а; 9 |
26 |
37 |
|
41 пл |
|||||||
14 |
|
1,25 х 1 |
3,7 |
1,9 |
|
|
14; 14а |
|
28 |
|
6; 6а; 7 |
25 |
36 |
|
40 пл |
|||||||
15 |
|
1,0 х 1 |
2,9 |
1,4 |
|
|
13Б; 13а-Б |
|
27 |
|
4; 4а; 5 |
24 |
35 |
|
39 пл |
|||||||
16 |
|
1,5 х 1 |
3,5 |
2,5 |
|
|
16; 16а |
|
29 |
|
8; 8а; 9 |
26 |
37 |
|
41 пл |
|||||||
17 |
|
1,25 х 1 |
2,8 |
1,5 |
|
|
14; 14а |
|
28 |
|
6; 6а; 7 |
25 |
36 |
|
40 пл |
|||||||
195
Окончание табл. 2.6
Номер |
Отверстие |
Высота |
Глубина |
|
|
Номера звеньев трубы |
Номера лекальных блоков |
Номер |
Номер |
||||||||||
вари- |
трубы, м |
насыпи, м |
промерза- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фундамента |
порталь- |
откос- |
|||
анта |
|
|
|
ния, м |
|
цилиндрическое зве- |
|
оголо- |
под цилиндри- |
под оголо- |
ной стен- |
ной |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
И |
|
а |
|
вочное |
ки |
стенки |
|
|
|
|
|
|
|
но средней части тру- |
|
вочное |
ческое звено |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
бы |
|
|
|
|
звено |
средней части |
звено ко- |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
кониче- |
трубы |
ническое |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
а |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ское |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
|
|
5 |
|
|
|
|
6 |
|
7 |
|
8 |
9 |
10 |
|
18 |
1,0 |
х 1 |
2,5 |
1,3 |
|
|
13Б; 13а-Б |
|
|
27 |
4; 4а; 5 |
24 |
35 |
39 пл |
|||||
19 |
1,5 |
х 1 |
3,7 |
1,5 |
|
|
А |
|
29 |
8; 8а; 9 |
26 |
37 |
41 пл |
||||||
|
|
16; 16а |
|
|
|||||||||||||||
20 |
1,25 х 1 |
4,1 |
1,6 |
|
|
14; 14 |
|
|
|
28 |
6; 6 ; 7 |
25 |
36 |
40 пл |
|||||
21 |
1,0 |
х 1 |
4,0 |
1,2 |
|
|
13Б; 13а-Б |
|
|
27 |
4; 4а; 5 |
24 |
35 |
39 пл |
|||||
22 |
1,25 х 1 |
3,0 |
2,8 |
|
|
б |
|
|
28 |
6; 6а; 7 |
25 |
36 |
40 пл |
||||||
|
|
14; 14а |
|
|
|||||||||||||||
23 |
1,0 |
х 1 |
3,8 |
1,5 |
|
|
13Б; 13 -Б |
|
|
27 |
4; 4 ; 5 |
24 |
35 |
39 пл |
|||||
24 |
1,0 |
х 1 |
3,2 |
1,4 |
|
|
13Б; 13а-Б |
|
|
27 |
4; 4а; 5 |
24 |
35 |
39 пл |
|||||
25 |
1,5 |
х 1 |
3,4 |
1,3 |
|
|
16; 16а |
|
|
29 |
8; 8а; 9 |
26 |
37 |
41 пл |
|||||
26 |
1,25 х 1 |
3,5 |
2,4 |
|
|
14; 14а |
|
|
28 |
6; 6а; 7 |
25 |
36 |
40 пл |
||||||
27 |
1,0 |
х 1 |
3,3 |
С |
|
13Б; 13а-Б |
|
|
27 |
4; 4а; 5 |
24 |
35 |
39 пл |
||||||
1,7 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
28 |
1,5 |
х 1 |
4,7 |
1,3 |
|
|
17; 17 |
а |
|
|
29 |
8; 8 |
а |
; 9 |
26 |
37 |
41 пл |
||
29 |
1,0 |
х 1 |
3,0 |
2,4 |
|
|
13Б; 13а-Б |
|
|
27 |
4; 4а; 5 |
24 |
35 |
39 пл |
|||||
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
30 |
1,5 |
х 1 |
4,8 |
2,0 |
|
17; 17а |
|
|
29 |
8; 8а; 9 |
26 |
37 |
41 пл |
||||||
31 |
1,25 х 1 |
4,5 |
1,2 |
|
|
15; 15а |
|
|
28 |
6; 6а; 7 |
25 |
36 |
40 пл |
||||||
32 |
1,0 |
х 1 |
4,2 |
2,5 |
|
|
13Б; 13а-Б |
|
|
27 |
4; 4а; 5 |
24 |
35 |
39 пл |
|||||
33 |
1,5 |
х 1 |
3,6 |
1,8 |
|
|
16; 16а |
|
|
29 |
8; 8а; 9 |
26 |
37 |
41пл |
|||||
34 |
1,25 х1 |
4,4 |
1,8 |
|
|
15; 15 |
а |
|
|
28 |
6; 6 |
а |
; 7 |
25 |
36 |
40 пл |
|||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
196